CN111374600B - 扫地机器人自寻迹的控制方法及智能扫地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扫地机器人自寻迹的控制方法，属于智能机器人领域，所述方法包括以下步骤：S1、用户设定所述扫地机器人的初始行进方向，所述扫地机器人依照所述制定方向进行清扫和拖地；S2、当所述扫地机器人掉头返回时，所述痕迹检测装置检测所述扫地机器人在所述初始方向上行进时拖布留下的痕迹，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考；S3、当所述扫地机器人再次返回时控制所述扫地机器人依据所述最近一次留下的痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考。本发明的控制方法仅仅依据清扫过的地面痕迹作为掉头清扫的路线参考，不仅可以方便的实现智能导航更能够不漏扫，高效的完成清扫任务。

Description

扫地机器人自寻迹的控制方法及智能扫地机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，尤其是涉及一种扫地机器人自寻迹的控制方法及智能扫地机器人。

背景技术

随着人们购买力的逐渐提升，居民的消费观念也正在发生潜移默化的变化，具体表现为对服务机器人等智能化产品的需求明显增强；与此同时，城市化进程带来的快节奏的生活导致人们家务劳作时间减少，对家务机器人的刚性需求也随之显现。而技术进步使得服务机器人的智能化程度迅速提高，进而能够更好地满足消费者家居智能化的需求痛点。在技术方面，移动互联时代的到来，使人们以智能手机作为移动终端实现了对家庭服务机器人等智能硬件的远程遥控，显着提升了人们对于智能化产品的用户体验，从而将家庭服务机器人行业的发展与物联网和智能家居生活紧密联系在了一起。近年来,我国家庭服务机器人市场需求呈现迅猛增长的态势。扫地机器人按清洁***分为三大类：单吸口式、中刷对夹式和升降V型刷清扫***式。其中单吸口式是单吸入式的清洁方式，适用于清扫地面的浮灰；中刷对夹式对大的颗粒物及地毯清洁效果较好；升降V型刷清扫***式是采用升降V型浮动清洁，可以更好的将扫刷***贴合地面环境，对静电吸附灰尘清洁更加到位。

现有的扫地机器人的扫地路径有些采用随机碰撞改变航向，这样的扫地机机器人对清扫区域缺少规划，需要花费较长的时间才能覆盖待清扫区域，清扫效率低下，需要用户介入进行引导才能较快的完成清扫，但这种用户介入引导的产品每一次转向均需要用户的参与，极大降低用户的使用体验。为此相关技术提出各种能够规划路线的扫地机器人，例如采用多边形行进路线或者模糊控制的方法，这种方法虽然能在一定程度上实现路径规划，提高清扫效率，但成本较高需要借助诸多的传感器来实现环境建模。基于此，有必要开发一种能够在低成本智能规划路线的扫地机器人。

发明内容

本发明提供了一种扫地机器人自寻迹的控制方法及智能扫地机器人，能够以较低的成本实现路径规划清洁。具体方案如下：

一种扫地机器人自寻迹的控制方法，所述扫地机器人包括痕迹检测装置和拖布，所述拖布设置在所述扫地机器人尾部用于对清扫后的地面进行擦拭，所述痕迹检测装置用于检测经过所述拖布擦拭过的地面痕迹；所述控制方法包括以下步骤：S1、用户设定所述扫地机器人的初始行进方向，所述扫地机器人依照所述初始行进方向进行清扫和拖地；S2、当所述扫地机器人掉头返回时，所述痕迹检测装置检测所述扫地机器人在所述初始行进方向上行进时拖布留下的痕迹，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考；S3、当所述扫地机器人再次返回时控制所述扫地机器人依据所述最近一次留下的痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考。

进一步地，所述拖布为湿拖布，经其擦拭过的地面痕迹为湿痕。

进一步地，所述痕迹检测装置为摄像头，所述摄像头获取包含还有所述的湿痕的图片。

进一步地，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考包括：当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述摄像头组件实时获取所述湿痕，并控制所述扫地机器人调整行进角度使得所述扫地机器人有部分机身覆盖所述湿痕。

进一步地，所述痕迹检测装置为湿度检测器，所述湿度检测器为间隔设置扫地机器人行进轮子上的传感器；控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考包括：控制所述扫地机器人在行进过程中有一侧的轮子能够检测到预定湿度。

进一步地，所述扫地机器人另一侧的轮子上也设置有湿度传感器，所述扫地机器人依据两侧的湿度传感器数据控制扫地机器人行进；当一侧的湿度传感器检测到周期性的湿度数据另一侧湿度传感器没有检测到周期性的湿度数据时，控制所述扫地机器人以当前方向行进；当所述两侧的湿度传感器都检测到周期性的湿度数据时，控制所述扫地机器人沿垂直于湿痕的方向移动最多一个机身的距离；当两侧的湿度传感器均没有湿度信号时，控制扫地机器人沿着垂直于当前行进的方向于东一个机身的距离，再次比较两侧传感器数据，如果两侧湿度传感器数据不相同时保持扫地机器人以当前方向运动，如果两侧湿度传感器数据相同，则控制扫地机器人向相反方向移动至少两个机身的距离。

进一步地，当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述扫地机器人沿垂直于所示痕迹的方向移动最多一个所述扫地机器人机身的距离。

所述方法中，扫地机器人使用以经过清扫的地面痕迹作为再次返回清扫待清洁区域的导航依据，控制扫地机器人沿着已清扫地面的边缘行进，使用本控制方法即避免了扫地机器人随机碰撞盲扫，效率低下的问题，也避免了克服障碍而建立环境模型，并依据众多参数设计清扫路线的问题，仅仅依据清扫过的地面痕迹作为掉头清扫的路线参考，不仅可以方便的实现智能导航，更能够不漏扫，高效的完成清扫任务。

一种智能扫地机器人，所述智能扫地机器人采用上述的扫地机器人自寻迹的控制方法。由于本智能扫地机器人采用上述扫地机器人自寻迹的控制方法，因此具有与其相同的技术效果，不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

以下借助图1对本发明的技术方案进行示意性说明，如图1所示的一种扫地机器人自寻迹的控制方法，所述扫地机器人包括痕迹检测装置和拖布，所述拖布设置在所述扫地机器人尾部用于对清扫后的地面进行擦拭，所述痕迹检测装置用于检测经过所述拖布擦拭过的地面痕迹；所述控制方法包括以下步骤：S1、用户设定所述扫地机器人的初始行进方向，所述扫地机器人依照所述初始行进方向进行清扫和拖地；S2、当所述扫地机器人掉头返回时，所述痕迹检测装置检测所述扫地机器人在所述初始行进方向上行进时拖布留下的痕迹，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考；S3、当所述扫地机器人再次返回时控制所述扫地机器人依据所述最近一次留下的痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考。

扫地机器人通常为家庭清洁的辅助工具，在清扫时用户常常会逐个对房间进行打扫，例如当需要对客厅地面进行清扫时，首先将扫地机器人放置在客厅的某个边上，让其以用户希望的方向前进进行清扫，通常进过清扫的地面和未经清扫的地面会有分界线，例如洁净度发生跳变的界面就是已清扫地面的痕迹界限。为了更容易并精确的分辨出已清扫地面的痕迹，常常以已清扫界面的湿痕作为对象进行检测，因为现有扫地机器人为追求清扫时不发生扬尘通常在机体尾部设置有拖把，该拖把经水箱的水浸之后会变得湿润，在行进过程中会留下明显的湿痕。用此湿痕作为扫地机器人自寻迹的痕迹在扫地机器人掉头后沿着该痕迹的边界运动。既能简便的实现扫地机器人寻迹控制又能高效的清扫并完全避免出现漏扫的情形。

本发明实施例对清扫痕迹的检测，可以通过设置在扫地机器人机体上的摄像头来实现，所述摄像头获取包含还有所述的湿痕的图片。在摄像头获取含有湿痕的图片后对该图面进行图像分析，提取处湿痕与待清扫区域的分界线，该分界线可以是比较模糊的一个区域，并且已清扫的面积在该区域中占据较大比例。至于对图像分析技术不是本发明重点关注的点，可以采用现有技术一切可以实现的手段进行。由于机器人在行进中会实时的获取到上述分界线，在行进中摄像头组件保持能够获取该分界线，如果分界线发生弯曲等情况，摄像头将随之旋转一个角度以是提取的分界线维持在某个区域，此时也控制扫地机器人也保持与摄像头相同的转动角度，以确保能够实时的沿着分界线清扫。

例如，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考包括：当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述摄像头组件实时获取所述湿痕，并控制所述扫地机器人调整行进角度使得所述扫地机器人有部分机身覆盖所述湿痕。

除了使用摄像头组件获取痕迹之外，本发明实施例的痕迹检测装置还可以为湿度检测器，出于举例的目的所述湿度检测器为间隔设置扫地机器人行进轮子上的传感器；之所以将湿度传感器设置在轮子上是考虑不增加扫地机器人的的构建，如果不考虑成本和破环机器人外观美化的要求，也可以额外设置湿度检测装置。本分明实施例中将湿度传感器间隔的设置在轮子上，例如在其中一个轮子上均匀的设置数个湿度传感器，例如设置1个或者2个，在轮子转动一周时传感器检测到的湿度时将会触发1个或者2个脉冲，如果脉冲根据行进速度呈现规律的被触发，则说明轮子压在了已清扫过的湿痕上，说明在循着湿痕控制所述扫地机器人行进。

为了防止扫地机器人沿着已清扫的区域重复清扫，在所述扫地机器人另一侧的轮子上也设置有湿度传感器，所述扫地机器人依据两侧的传感器数据控制扫地机器人行进，具体的，当一侧的传感器检测是周期性的湿度，另一侧传感器没有检测到周期性的湿度数据时控制所述扫地机器人以当前方向行进，当所述两侧的传感器都检测到周期性的湿度数值时，控制所述扫地机器人沿着垂直于湿痕的方向移动最多一个机身的距离。当两侧传感器数据不相同时说明扫地机器人没有重复扫地。当两侧的传感器均没有湿度信号时，说明扫地机器人漏扫，控制扫地机器人沿着垂直于当前行进的方向运行一个机身的距离，再次比较两侧传感器数据，如果两侧传感器数据不相同时说明扫地机器人回到了正确的的位置，如果两侧数据仍然相同，则控制扫地机器人相反方向移动至少两个机身的距离再次比较两侧传感器的数据。

优选的，当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述扫地机器人沿垂直于所示痕迹的方向移动最多一个所述扫地机器人机身的距离。

本发明的扫地机器人使用以经过清扫的地面痕迹作为再次返回清扫待清洁区域的导航依据，控制扫地机器人沿着已清扫地面的边缘行进，使用本控制方法即避免了扫地机器人随机碰撞盲扫效率低下的问题，也避免了克服障碍而建立环境模型的并依据众多参数设计清扫路线的问题，仅仅依据清扫过的地面痕迹作为掉头清扫的路线参考，不仅可以方便的实现智能导航更能够不漏扫，高效的完成清扫任务。

此外，本发明示例性地提供了一种智能扫地机器人，所述智能扫地机器人采用上述的扫地机器人自寻迹的控制方法。由于本智能扫地机器人采用上述扫地机器人自寻迹的控制方法，因此具有与其相同的技术效果，不再赘述。

需要说明的是流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所述出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种扫地机器人自寻迹的控制方法，所述扫地机器人包括痕迹检测装置和拖布，所述拖布设置在所述扫地机器人尾部用于对清扫后的地面进行擦拭，所述痕迹检测装置用于检测经过所述拖布擦拭过的地面痕迹；其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：S1、用户设定所述扫地机器人的初始行进方向，所述扫地机器人依照所述初始行进方向进行清扫和拖地；S2、当所述扫地机器人掉头返回时，所述痕迹检测装置检测所述扫地机器人在所述初始行进方向上行进时拖布留下的痕迹，控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考；S3、当所述扫地机器人再次返回时控制所述扫地机器人依据所述最近一次留下的痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考；

其中，所述痕迹检测装置为湿度检测器，所述扫地机器人两侧的行进轮上分别设有湿度检测器，所述扫地机器人依据两侧的湿度传感器数据控制扫地机器人行进；当一侧的湿度传感器检测到周期性的湿度数据，另一侧湿度传感器没有检测到周期性的湿度数据时，控制所述扫地机器人以当前方向行进；当所述两侧的湿度传感器都检测到周期性的湿度数据时，控制所述扫地机器人沿垂直于湿痕的方向移动最多一个机身的距离；当两侧的湿度传感器均没有湿度信号时，控制扫地机器人沿着垂直于当前行进的方向移动最多一个机身的距离，再次比较两侧传感器数据，如果两侧湿度传感器数据不相同时保持扫地机器人以当前方向运动，如果两侧湿度传感器数据相同，则控制扫地机器人向相反方向移动至少两个机身的距离。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述拖布为湿拖布，经其擦拭过的地面痕迹为湿痕。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述痕迹检测装置为摄像头，所述摄像头获取包含有所述湿痕的图片。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考包括：当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述摄像头组件实时获取所述湿痕，并控制所述扫地机器人调整行进角度使得所述扫地机器人有部分机身覆盖所述湿痕。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述痕迹检测装置为湿度检测器，所述湿度检测器为间隔设置在扫地机器人行进轮子上的传感器；控制所述扫地机器人依据所述痕迹作为掉头返回清扫和拖地的寻路参考包括：控制所述扫地机器人在行进过程中有一侧的轮子能够检测到预定湿度。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：当所述扫地机器人掉头返回时，控制所述扫地机器人沿垂直于所示痕迹的方向移动最多一个所述扫地机器人机身的距离。

7.一种智能扫地机器人，其特征在于，所述智能扫地机器人采用权利要求1至6任一项所述的扫地机器人自寻迹的控制方法。

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